Meine CNC-Fräse : Mechanik Verbesserungen

[.:Sebastian:.]

So nach dem ich hier auf dem Forum schon irgendwo ein Bild zum besten gegeben hab,
ist es jetzt endlich soweit ich kann meine, d.h. besser unsere, weil ich ja nicht alleine
daran baue, CNC Fräse vorzustellen.

Noch ist das ganze nicht zu 100% fertig.
Aber doch schon recht weit fortgeschritten.

Ich hab mir mal die Mühe gemacht die Geschichte von der ersten Woche Planung bis heute
in Wort und Bild auf meiner Website zu veröffentlichen.

http://sebastians-site.de/homepage/i...page=cnc-frase

Bild hier   Bild hier   Bild hier  
Bild hier   Bild hier   Bild hier  

Seht es euch mal an.
Bessere Bilder und Schaltplan werden noch folgen.

Fragen/Anregungen/Bemerkungen/Schmerzen ?

Sebastian

/Edit : Gar keine Resonanz ? Entweder seit ihr alle erschlagen, was ich net glaub, sooo gut ist das Teil auch wieder net oder es intressiert sich echt niemand dafür.
Naja ... was solls ...

[portege_moi]

hi!

ich interessiere mich dafür

wieviel hast du bis jetzt dafür ausgegeben?

ich bin auch gerade drauf und drann mir eine CNC-Fräse zu bauen. hab aber noch keine ideen zur umsetzung, da ich nicht mehr viel platz im keller habe... werde zwar bald umziehen aber erstens wird dort nicht recht viel mehr platz sein und zweiten will ich so lange nicht warten.

da aber zuerst mal sowieso meine steurung funktionieren soll, werd ich erst wenn alles funktioniert das drumherum bauen.

sind das aluleisten?

welche genauigkeit erwartest du dir von der maschine?

lg Philipp

[UlrichC]

Hallo

Sieht sauber aus!
Den Thread habe ich glatt übersehen..

Viele Grüße von Terra
Christian

[Klingon77]

hi,

habe ich auch komplett übersehen...

sauber aufgebaut

Die Doku finde ich auch recht gut!


* Welche Anforderungen werden später an die Maschine gestellt?
* Welche Verfahrwege sind geplant/umgesetzt?
* Möchtet Ihr das feststehende Portal noch zur Grundplatte hin versteifen?
* Welche Gewindespindeln sollen verwendet werden?
* Mit welchen Führungen soll gearbeitet werden?

Fragen über Fragen.

Wasserwagen-Alu ist sicherlich eine pfiffige Idee.
Es könnte aber auch leicht passieren, daß die Konstruktion durch die doch recht einfache Profilform ins schwingen gerät; also mech. Resonanzen aufweist.

Das wird aber erst die Praxis zeigen.

Mittlerweile müsstet Ihr doch mit eurem Projekt ein wenig weiter gekommen sein; wie sieht es aus, Stand der Dinge?


liebe Grüße,

Klingon77

[.:Sebastian:.]

Wow ... kaum bin ich mal drei Tag mit der Schule unterwegs
(München TU, Teilchenbeuschleunigerbestaunen und im Deutschen Museum den Vorführchemiker nerven)
wird hier mein Typ verlangt.

Also schön der Reihe nach.

wieviel hast du bis jetzt dafür ausgegeben?

Richtig wäre ja eher wir, wir bauen ja zu zweit.
Also die Ausgaben dürften so um die 200eu sein.
Ich hatte halt viele Elektroniksachen einfach irgendwo rumliegen und hab die dafür verbraten.
Das teuerste für die Elektronik war Platinenmaterial und die exotischeren Teile, wie die Endstufen ICs.
Dazu kommen dann noch MDF-Platten (kp. wie viel eigentlich) und ein 80eu Fräsmotor dessen Ebay link ich grade nicht mehr greifbar hab.

sind das aluleisten?

Jap die Firma Stabila sitzt bei uns im Prinzip direkt vor der Haustür, da haben wir über unsere Beziehungen Ausschuss an Wasserwaagenrohlingen bekommen.
Top Material und für uns absolut kostenlos.

An dieser Stelle noch mal ein Tipp von mir, wenn ihr sowas braucht und bei euch in der Umgebung ist eine Firma, wo sowas abfallen könnte geht hin und fragt.
Sagt denen was ihr vorhabt, im optimalen Fall geben euch Material und Tipps für lau.
(In unserem Fall sieht man das ganze wohl als Investition in die kommende Ingenieursgeneration )

welche genauigkeit erwartest du dir von der maschine?

Gute Frage.
Also wir hatten am Anfang mal über 0,1mm spekuliert, wobei ich da immer Vorsichtiger was und von 0,5mm geredet hab.
Die Wahrheit wird wohl irgendwo dazwischen liegen.
Vom Spiel in der Mechanik geht meiner Meinung nach einiges.
Allerdings haben wir das Problem, das wir an verschiedenen Punkten mehr Spiel haben als sonst irgendwo. Allerdings wird die Führung gerade von meinem Kumpel Robert nochmal überarbeitet, ich denke der bekommt das hin.
(Ziemlich genial verrückter Schrauber. Er is mindestens so gut im mechanischen wie ich in der Elektronik/dem EDV-Anteil)

Welche Anforderungen werden später an die Maschine gestellt ?

Ja also Haupteinsatzgebiet wird der Modellbau.
D.h. Holz aller Arten, Depron und andere Kunststoffe und eventuell auch gehartze Glasfaser/Carbonmattten,
allerdings hab ich da keine Ahnung welches Werkzeug ich dafür nehmen kann.
Wer schon mal das Zeug versucht hat mit der Laubsäge zu Scheiden kennt den Verschleiß.
Eventuell, wenn machbar auch weiche Metalle ganz langsam und vorsichtig.
Präzision hab ich ja oben schon erwähnt.
Und geht es nicht unbedingt um 0,1mm genaue Teile.
Wichtiger ist das man ein Teil, möglichst einfach und oft replizieren kann.
Wir fliegen beide Modellhelis, die Chassis bekommen öfters was ab und Ersatzteile sind teuer.
So ist damals auch die Idee entstanden.

Welche Verfahrwege sind geplant/umgesetzt?

LxBxH 50x50x20cm
Reicht für unsere Zwecke lässig.

Möchtet Ihr das feststehende Portal noch zur Grundplatte hin versteifen?

Falls es notwendig ist sollte das machbar sein. Wir werden sehen.

Welche Gewindespindeln sollen verwendet werden?

Es werden m8 Gewinde der Art Baumarkt0815 verbaut.
Allerdings kann man die später auch noch gegen etwas besseres tauschen.
Läuft gut geschmiert ganz ordentlich, wir werden sehen wie lange.

Mit welchen Führungen soll gearbeitet werden?

Gleitschienen aus einem Serverrack.
Die laufen auf Kugeln und haben erstaunlich wenig Spiel.
Außerdem waren die auch für lau zu bekommen.


Die Resonanzen haben mir auch mal Sorgen bereitet, aber das kann man denk ich besten am laufenden Gerät sehen.
Falls es da Probleme gibt müssen wir die Konstruktion halt etwas 'verstimmen'.
Kann man sicher irgendwas machen. Wir sind ja kreative Köpfe.

Stand der Dinge ist traurigerweise immer noch wie in der Doku beschrieben.
Wir sind beide Schüler in der Gymnasialen Oberstufe.
Als ich die Doku geschrieben hab, ging gerade der erste Block Leistungskursarbeiten los.
Danach kamen über 6 Wochen verteilt die Grundkurse und dann der Zweite Block LKs.
Da geht nichts oder nicht viel.
Weil entweder man hat Lernstress oder man will auspannen und das Gehirn abschalten.
Das sind miese Voraussetzungen um weiter zu schrauben.
Seit dem mussten wir auch die Fliegerei auf Minimum beschränken ;(
Dann war Weihnachten, Urlaub, Verwandte und so weiter.
Da ging auch nicht viel.
Jetzt schreiben wir beide gerade Facharbeit in Physik, d.h. alles andere ist Nebenprojekt.
Und in zwei Wochen kommen die nächsten LKs. (Dann wieder Gks und nochmal LKs)

Lange Rede kurzer Sinn : ****** Schule
Allerdings wollen wir das Schmuckstück demnächst soweit fertig bekommen, dass wir es von Robert in meine Werkstatt umparken können.
Sprich Gewindespindeln einbauen, Motoren dran.
Damit ich die Elektronik einbauen und ein paar erste Testfahrten ohne Fräsmotor machen kann.
Die Aufnahme für den Fräsmotor funktioniert nicht wie geplant (zu viel Spiel).
Aber wir bleiben am Ball !

Sebastian

PS:
Entschuldigt meine Vertipper, ich bin nach drei Tagen München mit max 6h Schlaf ziemlcih im Eimer.

[Klingon77]

hi,

liest sich doch alles recht gut und realistisch, was Du / Ihr geschrieben habt.

Ansatzpunkte um das Eine oder Andere Problem auszumerzen findet Ihr hier mehr als genug.

Schule geht sicherllich vor; keine Frage


Die 200mm für die Z-Achse sind sicherlich reichlich.
Da habt Ihr einen recht großen Hebelarm auf dem Portal.
Den Arm bei Bedarf zu kürzen ist aber nicht das Problem.
Eine Versteifung zur Grundfläche bringt da (unabhängig von der Z-Höhe) noch was.

Mech. Resonanzen (sofern sie störend auftreten) finden sich oftmals beim fräsen eines Vollkreises, da dort alle Stellungen / Kombinationen in X und Y durchlaufen werden.
Abhilfe schafft hier:
* Material verdicken oder z.B: Hohlräume ausfüllen
* Konstruktion versteifen (z.B: durch zusätzliche Verstrebung)
* Leistung reduzieren (habe ich bei meiner Kleinen gemacht; läuft immer noch prima)
* Andere Geschwindigkeiten fahren
* Auf eine Mikroschritt-Steuerung wechseln (Die Resonanzen werden oft durch das "Rastmoment" der Stepper verursacht.)

Um harte Materialien zu fräsen könnt Ihr Fräser aus Vollhartmetall verwenden.
Da ist die Standzeit sehr viel höher als bei einem Laubsägeblatt.
Hartmetall hat eine Härte nach "Mohs" von 9,x; Diamant hat 10,0.
Kleine, kurze Fräser mit einem Schaftdurchmesser von 3,175mm bekommt man zwischen 2€ und ca. 8€.

Wenn es zu den ersten Fräsversuchen kommt kann man da nochmal was dazu schreiben.

Die regulären (verzinkten?) Baumarktspindeln würde ich zumindest gegen Edelstahlspindeln tauschen.
Die laufen besser und kosten auch nicht die Welt.
Besser noch wären Trapezgewindespindeln.
Die sind aufgrund Ihrer Bauform für "Bewegung" optimiert. Evtl. in einer späteren Ausbaustufe.

Das Umkehrspiel lässt sich recht gut mit zwei Muttern / Achse einstellen.
Andere Varianten (Fräsenthread hier im Forum) bestehen aus sog. Langmuttern und selbst gefertigten Muttern aus Kunststoff sowie gekauften Muttern aus Kunststoff.


liebe Grüße,

Klingon77

[.:Sebastian:.]

Wenn es zu den ersten Fräsversuchen kommt kann man da nochmal was dazu schreiben.

Ja heut war es endlich soweit.
Ich war die letzten 3 Tage eigentlich nur noch mit Robert in der Werkstatt am Schrauben.
Im Prinzip haben wir jeden Tag eine Achse eingebaut. Gestern kam es dann zu den ersten Verfahrtests mit Stift.
Das sah schon alles ziemlich gut aus.
Die Konstruktion läuft sauber gleichmäßig und mit erstaunlich wenig Spiel.
Wie genau die Mühle ist kann ich noch nicht sagen, das wir noch keine gescheite Werkzeugaufnahme haben und der Stift 3mm dick war.

Heute wollte ich eigentlich mal Pause machen.
( Meine Physikfacharbeit muss ja auch noch fertig werden.)
Aber heute beim Mittagessen klingelt das Telefon.
Robert war dran, die Elektronik geht nicht mehr. Alle Lichter aus.
Also hab ich mein Zeug eingepackt und bin im Eilgang zu Robert verfahren.
Das Problem war schnell gefunden.
Ein Schlitten hat ein provisorisch verlegtes Kabel von der Platine abgerissen. Kurzschluss. Sicherung kapuut.
Die Sicherung war schnell getauscht.
Da der Mittag sowieso schon angebrochen war, kam uns die wahnsinnige/geniale Idee mit viel Heißkleber, Panzertape und ein paar Holzresten meinen Dremel an die Maschine zu pappen.
Das sah relativ wackelig provisorisch aus, war aber halb so wild.
Mit dem Aufbau haben wir dann mehrere Teile aus 1cm dickem Styropor gefräst.
Ich hab noch keine Bilder von den Ergebnissen, aber ein Video vom Fräsen.

http://sebastians-site.de/homepage/i...nc-frase#final

Ich meld mich hier wieder sobald es neues gibt.

Sebastian

[Klingon77]

hi,

das sieht doch schon mal richtig gut aus.

Da sollte der Leichtbauweise im Flugmodellsport nichts mehr im Wege stehen.

Kohlefaser-Werkstoffe "fräst" man übrigens mit Stiften, welche mit Diamant belegt sind.
Die Frage stand noch im Raum.

Hattet Ihr bei den ersten Frästeilen eine "Opferplatte" unter dem Styropor?
Ansonsten beschädigt Ihr bei jedem durchfräsen eure Aufspannplatte.


liebe Grüße,

Klingon77

[.:Sebastian:.]

Moin

Erstmal Danke für die Info bezüglich Kohlefaser.

Natürlich hatten wir eine Opferplatte drunter.
Allerdings nützt das nichts wenn man sich am Rechner vertippt und dann durch beide Platten durch in die Aufspannplatte fräst.
Ist aber nichts passiert, der Dremel ist stehen geblieben.

Nebenbei gesagt ist das im Moment noch keine Aufspannplatte.
Viel mehr eine Holzplatte auf die Das Werkstück mit doppelseitigem Klebeband gepappt wird.
Auch einer der vielen Punkte die wir noch ändern sollten.

liebe Grüße zurück
Sebastian

/Edit: Falls sich jemand wundert warum das Video nicht mehr ging, ich hatte einen vertipper beim Traffic limit.

[.:Sebastian:.]

Moin Moin

So es sind schon wieder ein paar Wochen ins Land gegangen und trozt viel zu tun in der Schule gabs wieder ein paar kleine Fortschritte.

Vom meiner Seite ist erstmal zu sagen, dass die Fräse jetzt auch mit EMC Linux läuft.
Dafür musste zwar ein etwas potenterer PC her.
Aber ich bin da eine alte Kiste gekommen. 1GHz, 768mb Ram mit 20gb Platte
Für unsere Zwecke also ideal.
Für Leute die schon mal mit EMC gearbeitet haben :
Wir benutzen Axis und Halui mit einem eignen PyVCP-Panel.
Ich finde nur leider grade keinen Screenshot davon.
Die bestehende Elektronik lässt sich, mit minimaler Anpassung (3 Drähte laufen anderst), einfach weiter benutzen.

Robert hat der Fräse jetzt mit einer alten Werkbank einen Passenden unterbau verschafft.
Unter der Werkbank ist ein Kleiner Schrank, der mit ein paar Kabellöchern versehen, als Schaltschrank dient.

Auch Bildschirm Tastatur und Maus ham jetzt einen festen Platz an der Konstruktion gefunden.

Bild hier  

So lässt sich damit ganz gut arbeiten.
Der Arm mit Tastatur und Maus ist übrigens kugelgelagert schenkbar.

Der nächste Schritt wird eine Handsteuerung zum manuellen hin und herfahren sein.
Der Plan ist eines meiner billigen Pollin-Displays (deshalb häng ich da im Moment so viel Zeit rein) mit AVR hintendran.
Die Kommandos kommen über RS232 an den PC, dort wertet ein eigenes EMC hal modul die Kommandos aus und übergibt sie an halui.
Wie genau ich die Benutzerführung aufbaue weiß ich noch net ganz.
Ich hab da mehre Ideen, aber ich will das alles möglichst einfach und intuitiv halten.

Soweit mal der stand unserer Dinge.
Sebastian

Sebastian